這款環形激光器能夠測量地球旋轉率和旋轉軸的細微變化。測量相關速度和步伐有助于增加GPA導航的精度,甚至還可以預測由阿爾伯特·愛因斯坦預測的廣義相對論。
鋁制艙門是地下隱藏物的唯一線索。在距離慕尼黑市20公里遠的德國菲爾斯騰費爾德布魯克縣一處安靜的修道院村落的玉米地和小麥地中間,埋藏著一座混凝土倒金字塔建筑以及鋼鐵管道、精密反應器,它們位于約3層樓深的地底深處。今年3月,當激光開始穿過名為“地震旋轉運動”(ROMY)的四面體邊緣時,世界上最復雜的環形激光器由此啟動,它能夠反映地球自身如何旋轉運動。
“這是此前從未建造過的一種結構。”慕尼黑路德維希馬克西米利安大學地震學家Heiner Igel說,“它是一種很特別的設施。”使它獨一無二的特征包括保持激光穩定以及檢測其波長的細微變化。
這樣做使得ROMY能夠測量地球旋轉率和旋轉軸的細微變化。測量相關速度和步伐有助于增加GPA導航的精度,ROMY甚至還可以預測由阿爾伯特·愛因斯坦預測的廣義相對論:旋轉行星對附近時空的推拽作用,就像一只勺子進了一鍋蜂蜜那樣。ROMY還對伴隨地震的輕微旋轉非常敏感,這一長期被忽視的運動含有關于地球內部結構的線索。通過展示記錄相關運動的數值,ROMY可以為幫助石油和天然氣勘探者乃至想要聆聽月球和火星震顫的行星科學家的微型感應器鋪平道路。
4個環
根據法國物理學家Georges Sagnac在1913年證實的一種效應,環形激光器是最精確的旋轉感應器。他把光分成圍繞一個旋轉桌面的周邊朝著相反方向運行的兩束光。當他把兩束光重新結合在一起時,他看到了相互干擾的“條紋”——暗色和亮色的光帶表明兩束光波的反相位。朝著旋轉方向運動的光比相反方向運動的光移動得稍遠,從而導致相移。